📄Работа №99331
Тема: ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ШЛАМОВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
металлургия
Объем:
98 листов
Год:
2018
Просмотров:
358
5500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 3
ABSTRACT 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 9
1.1 Место образования шламов 10
1.2 Состав исследуемого сырья 12
2 ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО
ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ 15
2.1 Пирометаллургические способы 15
2.2 Кислотное выщелачивание 18
2.3 Аммиачное выщелачивание 22
2.4 Автоклавное выщелачивание 25
2.5 Выщелачивание комплексообразующими реагентами 28
2.6 Выводы и постановка задачи исследований 30
3 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ГИДРАТНОГО
ШЛАМА 32
3.1 Выбор реагента-растворителя 32
3.1.1 Методика проведения экспериментов 34
3.1.2 Результаты 35
3.2 Выводы 37
3.3 Комплексообразование ЭДТА в водных растворах ионов
цветных 37
металлов
3.4 Влияние начальных условий выщелачивания на извлечение ЦМ
и мышьяка 41
3.5 Изучение кинетики выщелачивания гидроксидов меди и никеля 46
3.5.1 Выщелачивание модельного шлама 46
3.5.2 Выщелачивание реального шлама 49
3.6 Способы переработки трилонатных растворов 52
4 ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.... 58
4.1 Выщелачивание шлама 58
4.2 Трилонатное выщелачивание 59
4.3 Кислое выщелачивание 60
4.4 Очистка от мышьяка 61
4.5 Осаждение меди 62
4.6 Осаждение никеля 63
4.7 Принципиальная технологическая схема переработки
гидроксидного шлама 64
4.8 Аппаратурная схема 70
4.9 Расчет основного оборудования 72
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 74
ТЕХНОЛОГИИ.
6 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА 82
6.1 Определение платы за сверхлимитное размещение отходов 83
6.2 Определение эколого-экономического ущерба от загрязнения
почв и земель техногенными отходами 84
6.3 Определение значения предотвращенного эколого
экономического ущерба от загрязнения земель химическими веществами 85
6.4 Выводы 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90
ABSTRACT 4
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ 9
1.1 Место образования шламов 10
1.2 Состав исследуемого сырья 12
2 ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО
ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ 15
2.1 Пирометаллургические способы 15
2.2 Кислотное выщелачивание 18
2.3 Аммиачное выщелачивание 22
2.4 Автоклавное выщелачивание 25
2.5 Выщелачивание комплексообразующими реагентами 28
2.6 Выводы и постановка задачи исследований 30
3 ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ГИДРАТНОГО
ШЛАМА 32
3.1 Выбор реагента-растворителя 32
3.1.1 Методика проведения экспериментов 34
3.1.2 Результаты 35
3.2 Выводы 37
3.3 Комплексообразование ЭДТА в водных растворах ионов
цветных 37
металлов
3.4 Влияние начальных условий выщелачивания на извлечение ЦМ
и мышьяка 41
3.5 Изучение кинетики выщелачивания гидроксидов меди и никеля 46
3.5.1 Выщелачивание модельного шлама 46
3.5.2 Выщелачивание реального шлама 49
3.6 Способы переработки трилонатных растворов 52
4 ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.... 58
4.1 Выщелачивание шлама 58
4.2 Трилонатное выщелачивание 59
4.3 Кислое выщелачивание 60
4.4 Очистка от мышьяка 61
4.5 Осаждение меди 62
4.6 Осаждение никеля 63
4.7 Принципиальная технологическая схема переработки
гидроксидного шлама 64
4.8 Аппаратурная схема 70
4.9 Расчет основного оборудования 72
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 74
ТЕХНОЛОГИИ.
6 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА 82
6.1 Определение платы за сверхлимитное размещение отходов 83
6.2 Определение эколого-экономического ущерба от загрязнения
почв и земель техногенными отходами 84
6.3 Определение значения предотвращенного эколого
экономического ущерба от загрязнения земель химическими веществами 85
6.4 Выводы 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90
📖 Введение
Ежегодно на предприятиях цветной металлургии образуется большое количество твердых отходов производства, содержащих ценные компоненты и в то же время являющихся высокотоксичными для окружающей среды. Одним из таких отходов являются шламы, полученные нейтрализацией некондиционных технологических растворов характеризуются значительным содержанием тяжелых металлов, так, для шламов нейтрализации характерно наличие ионов никеля, меди, сурьмы, железа, цинка, свинца, мышьяка и других. Поэтому шламы, образовавшиеся в процессе нейтрализации, являются ценным техногенным сырьем. В качестве нейтрализующего агента наиболее часто используется известковое молоко, что определяет химический и минералогический состав формирующихся шламов (таблица 1).
Но относительно низкое содержание в шламе цветных металлов и сложность их извлечения из сырья, наличие мышьяка и прочих компонентов, повышающих токсичность, не позволяют применить к данным объектам традиционные схемы переработки.
Цель настоящей диссертационной работы - повышение сквозного извлечения цветных металлов (медь, никель) на медерафинировочных производствах за счет переработки шлама, образующегося при нейтрализации технологических растворов известковым молоком; добиться селективного извлечения металлов. Решение поставленной задачи также позволяет сократить объем высокотоксичных мышьяксодержащих отходов и извлечения ценных компонентов в качественный и востребованный продукт.
При решении поставленной задачи следует принимать во внимание доступность и возможность регенерации реагентов. Для обеспечения рентабельности переработки следует учитывать простоту аппаратурного оформления. А также возможность сокращения объемов высокотоксичных мышьяксодержащих отходов. В работе исследован ряд реагентов- растворителей, обеспечивающих перевод ценных компонентов шлама в раствор. Приведен механизм химического взаимодействия компонентов раствора и поликомпонентного сырья. В рамках работы также разработана принципиальная технологическая схема переработки шламов.
Но относительно низкое содержание в шламе цветных металлов и сложность их извлечения из сырья, наличие мышьяка и прочих компонентов, повышающих токсичность, не позволяют применить к данным объектам традиционные схемы переработки.
Цель настоящей диссертационной работы - повышение сквозного извлечения цветных металлов (медь, никель) на медерафинировочных производствах за счет переработки шлама, образующегося при нейтрализации технологических растворов известковым молоком; добиться селективного извлечения металлов. Решение поставленной задачи также позволяет сократить объем высокотоксичных мышьяксодержащих отходов и извлечения ценных компонентов в качественный и востребованный продукт.
При решении поставленной задачи следует принимать во внимание доступность и возможность регенерации реагентов. Для обеспечения рентабельности переработки следует учитывать простоту аппаратурного оформления. А также возможность сокращения объемов высокотоксичных мышьяксодержащих отходов. В работе исследован ряд реагентов- растворителей, обеспечивающих перевод ценных компонентов шлама в раствор. Приведен механизм химического взаимодействия компонентов раствора и поликомпонентного сырья. В рамках работы также разработана принципиальная технологическая схема переработки шламов.
✅ Заключение
Шламы нейтрализации отработанных медных электролитов содержат примеси (мышьяк, кальций), которые мешают селективному выделению тяжелых цветных металлов (медь, никель).
Детальное изучение процесса выщелачивания на примере модельных шламов и реальных, поступивших с предприятия ЗАО «КМЭЗ», позволило предложить способ выщелачивания данного сырья в двухстадийном режиме раствором комплексона - Трилона Б.
Установлено, что наиболее важным показателем, влияющим на извлечение элементов в трилонатный раствор, является pH раствора. Перевод цветных металлов и мышьяка в раствор следует вести при рН < 1,5, затем рН раствора корректируют и при рН > 8 наблюдается резкое снижение
растворимости мышьяка.
В качестве реагентов, обеспечивающих селективное и наиболее полное осаждение меди и никеля из растворов после выщелачивания в схеме предложено использовать карбонат кальция и сульфид натрия.
При соблюдении оптимальных режимов выщелачивания, выявленных в лабораторных исследованиях, достигнуты следующие показатели:
1 Основное количество мышьяка (59 %) было сконцентрировано в виде арсената железа, относящегося к 3 классу опасности. Он сконцентрирован в мышьяковистом кеке 2, масса которого в 14 раз ниже массы загруженного на переработку шлама;
2 Масса отвального гипсового кека, содержащего арсенат кальция (около 1 % Лб), составила 37,87 % от массы исходного шлама;
3 Общая масса отвальных мышьяковистого и гипсового кеков в 3 раза меньше исходной массы шлама;
Полученные при осаждении медный и никелевый концентрат
содержат 22,55 % меди и У1$Л % никеля соответственно;
Данная технология, отвечая требованиям экологической безопасности повышает уровень комплексности использования сырья. Общая эколого-экономическая оценка проекта показала, что выбранная технология переработки коммерчески состоятельна и позволяет существенно снизить объемы образующихся на предприятии хранимых твердых отходов.
Детальное изучение процесса выщелачивания на примере модельных шламов и реальных, поступивших с предприятия ЗАО «КМЭЗ», позволило предложить способ выщелачивания данного сырья в двухстадийном режиме раствором комплексона - Трилона Б.
Установлено, что наиболее важным показателем, влияющим на извлечение элементов в трилонатный раствор, является pH раствора. Перевод цветных металлов и мышьяка в раствор следует вести при рН < 1,5, затем рН раствора корректируют и при рН > 8 наблюдается резкое снижение
растворимости мышьяка.
В качестве реагентов, обеспечивающих селективное и наиболее полное осаждение меди и никеля из растворов после выщелачивания в схеме предложено использовать карбонат кальция и сульфид натрия.
При соблюдении оптимальных режимов выщелачивания, выявленных в лабораторных исследованиях, достигнуты следующие показатели:
1 Основное количество мышьяка (59 %) было сконцентрировано в виде арсената железа, относящегося к 3 классу опасности. Он сконцентрирован в мышьяковистом кеке 2, масса которого в 14 раз ниже массы загруженного на переработку шлама;
2 Масса отвального гипсового кека, содержащего арсенат кальция (около 1 % Лб), составила 37,87 % от массы исходного шлама;
3 Общая масса отвальных мышьяковистого и гипсового кеков в 3 раза меньше исходной массы шлама;
Полученные при осаждении медный и никелевый концентрат
содержат 22,55 % меди и У1$Л % никеля соответственно;
Данная технология, отвечая требованиям экологической безопасности повышает уровень комплексности использования сырья. Общая эколого-экономическая оценка проекта показала, что выбранная технология переработки коммерчески состоятельна и позволяет существенно снизить объемы образующихся на предприятии хранимых твердых отходов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.